摩擦学，这一探究物体间相互作用力的学科，正持续为物理学、工程学和材料科学等领域注入新的活力。其中，计算摩擦学作为研究摩擦行为的重要手段，借助理论模型为摩擦现象提供了更为深入的理解。然而，不精确的计算模型却可能误导科研方向，影响对摩擦物理机制的正确认识。
为了攻克这一难题，科学家们正致力于构建更为科学、标准的摩擦性能计算模型，特别是在静态摩擦性能领域。近日，中国科学院兰州化学物理研究所的研究团队，携手兰州交通大学等科研机构的同行，在这一方向上取得了重要突破。
他们利用自主研发的固体界面摩擦性能第一性原理高通量计算平台LICP-FPHTC-Platform，深入探究了三种静态摩擦性能计算模型——等距模型、等载模型以及无负载做功的等载模型。这些模型被应用于分析已报道的具有负摩擦系数的二维材料界面体系，旨在揭示不同计算模型对摩擦性能预测结果的影响。
研究聚焦于三种典型的二维材料界面体系：Gr/Gr、h-BN/h-BN和In2Se3/In2Se3。通过对比这些材料在不同计算模型下的摩擦性能表现，科学家们发现，只有当采用无负载做功的等载模型时，才会出现负摩擦系数的现象。而等距模型和等载模型则得出了相同且定量一致的摩擦计算结果。
进一步的研究表明，无负载做功的等载模型由于忽略了负载做功，存在根本性的缺陷。因此，该模型得出的负摩擦系数结果很可能是计算不精确所导致的错误。相比之下，等距模型和等载模型提供了更为可靠和一致的摩擦性能预测结果，有望成为静态摩擦性能计算的标准模型。
这一研究成果不仅系统验证了不同静态摩擦计算模型的可靠性，还澄清了学界对负摩擦系数的误解。它为摩擦学的标准化研究提供了关键的理论支撑，为未来的科研探索指明了方向。
该研究团队还通过自主搭建的高通量计算平台，实现了对大量数据的快速处理和分析。这一技术创新不仅提高了研究效率，还为摩擦学的深入研究奠定了坚实的基础。
研究团队还深入探讨了二维材料界面体系的摩擦机制，为理解摩擦现象的物理本质提供了新的视角。他们的发现表明，基于不精确计算模型得出的负摩擦系数现象可能并不具有物理意义，这为未来摩擦学的研究提供了更为准确的理论框架。
这一研究成果已在国际著名期刊《物理评论B》上发表，引起了学术界的广泛关注。它不仅为摩擦学的研究提供了新的理论支撑，还为相关领域的科研探索提供了有益的启示。
随着研究的深入，科学家们将继续探索更为精确、高效的摩擦性能计算模型，以推动摩擦学及相关领域的持续进步。
